Généralités sur les turbines et calculs

[alexb]

Bonjour a tous

Comment déterminez vous le débit moyen ou celui que vous prendriez en compte pour équiper votre site.

il y a a 5 km en amont une station de mesure, environ 15 km2 de bassin versant, 2 petit ruisseau et quelle que résurgence en plus.
Débit moyen 4 m3/s sur 41 ans, mais ce débit varie de 2 a 8 m3 , a l origine mon droit était de 7 m3 plus 1 m3 pour alimenter ma roue a aube et le DR en amont (coté rivière).

Quelle est la période la plus juteuse pour revendre le courant .quelle mois . hiver ?
Ne serrait il pas intéressante de faire le débit moyen sur l hiver et d ajuster le matériel sur cette période quitte a installer deux turbine 1/3 - 2/3 ?

Formule pour connaitre le débit sous une vanne
Q= 0.6 coefficient x racine 2 g x 4.5 largeur de vanne x w hauteur sous la vanne x racine h ( h =1.5 m hauteur d eau amont)
il me manque w et Q = 4 m3
donc w = 4/(0.6 x 4.43 x 4.5 x 1.224)
w= 0.27 exacte ?

Si je veux faire autrement , buser vers le bas ma chambre d eau .
h = 2m
s = rayon x rayon x 3.14
Q= racine 2 g h x h x s
il me manque s et Q= 4
donc s = 4/(6.26 x 2) =4/12.5 =0.32
0.32/3.14 = 0.10
racine 0.10 = 0.32
Donc le diamètre de ma buse et de 0.64 m exacte ?
Il manque peut être un coefficient a ma formule.

Merci d avance pour vos réponses.

Alex

[alexb]

Quarante et une visite et toujours pas de réponse.....

Me suis je mal exprimé, n ai je pas mis les formes ou n est ce pas clair ....
Db tu dors.....mon moulin

Alex

[moulino51]

Faut être patient Alex

Hahaha ces d'jeunes

Tu as sans doute trop bien exposé ton problème mais pour l'heure, les futurs bacheliers galèrent pour trouver un train .

En faisant un petit effort, tu devrait trouver la réponse dans les limbes de ce superbe forum

Et puis ce WE, c'était la journée des moulins, alors les meuniers sont en phase de récup ......


Gé

[CF21]

Bonsoir

J'ai eu un problème tout à l'heure en voulant poster et je n'ai pas eu le temps d'y revenir.

Quelle est la période la plus juteuse pour revendre le courant .quelle mois . hiver ?
Ne serrait il pas intéressante de faire le débit moyen sur l hiver et d ajuster le matériel sur cette période quitte a installer deux turbine 1/3 - 2/3 ?

Il faut faire un calcul à partir du tableur des débits journaliers, en conservant le classement par mois et en multipliant par les tarifs saisonniers de rachat. Le plus souvent, il est plus rentable de sous-équiper un peu le site et de tourner régulièrement (le maximum d'heures dans l'année, sans tenir spécialement compte de la différence tarif hiver / tarif été). Mais cela dépend des sites, chaque cas est particulier. Ici à côté, il y en a un qui est en 5 composantes et qui fait une bonne part de son chiffre sur les heures de pointe l'hiver.

Pour les calculs je suis un peu perdu.

Q= racine 2 g h x h x s

A quoi correspond le 2e h ici ? (Le débit Q devrait être vitesse par la section, le premier et le troisième terme me semble OK mais je ne pige pas bien le second).

Pour le débit sous une vanne, on peut vérifier les formules avec ce guide.

[dB-)]

Bonjour,

il y a déjà pas mal d'informations dans les 12 000 messages du forum et les 5 Go de ressources (anciens livres, etc..) : pour s'y retrouver, il faut utiliser la fonction recherche, en essayant différents mots clés comme "équipement", etc ...

L'équipement d'un site est un compromis entre la courbe des débits classés, le contrat d'achat (1 composante, ou 2 , ou +), la flexibilité de la ou des turbines, vos moyens financiers, etc ... On voit de tout, depuis l'équipement qui ne tourne à fond qu'un seul mois par an et le reste du temps à charge partielle, jusqu'à l'équipement qui tourne quasiment toute l'année plein pot ! Vous pouvez dégrossir le problème en cherchant sur le forum "plusieurs turbines Excel" avec ce sujet

On a en effet une estimation du débit (en m3/s) sous une vanne avec la formule Q = [0.6 . racine(2.g.h) . largeur . levée] avec h hauteur d'eau en m au dessus du milieu d l'ouverture, et largeur et levée en mètres, et cela donne bien dans votre cas 0.27 m

Le coefficient de contraction de 0.6 est une valeur passe partout, pour affiner les résultats, il faut prendre en compte la forme de l'ouverture, sa position en hauteur, l'épaisseur de la paroi, les matériaux, etc ...

De même pour une buse noyée, il y a un coefficient de contraction qui dépend de la forme de l'entrée de la buse, etc ... Utiliser par exemple le logiciel Mecaflux

dB-)

[alexb]

Bonjour

Merci pour vos réponse , j avais certainement mal cherché dans ce super forum

Juste 2 petites précision : la vitesse d écoulement par un orifice est elle bien " racine 2 g h " ?
Avez vous une idée du coefficient pour une buse en fond de chambre ? 0.6 0.42 ? ( buse en ciment ,hauteur charge d eau 2m , diamètre environ 0.64)
Ces questions son d une part pour appréhender un peu mieux la mécanique des fluides et d autre par laisser un débit fixe enfin de voire comment ce comporte les niveaux amont et aval du moulin.

Bonne journée

[CF21]

Juste 2 petites précision : la vitesse d écoulement par un orifice est elle bien " racine 2 g h " ?

Oui, c'est la formule de Torricelli, dérivée de l'équation de continuité (Bernoulli) dans le cas où une section d'entrée est grande par rapport à l'autre en sortie.

Avez vous une idée du coefficient pour une buse en fond de chambre ? 0.6 0.42 ? ( buse en ciment ,hauteur charge d eau 2m , diamètre environ 0.64)

Regardez la page 10 du guide ONEMA en lien ci-dessus. Vous observez que le coefficient C peut s'élever au-dessus de 0,6 si l'ajutage est sortant et les arêtes de la buse bien profilées pour éviter les turbulences par décollement.

[dB-)]

Bonjour,

oui, la forme de l'embouchure influence beaucoup les pertes de charge, voir les cas ci-dessous, qui vont dans l'ordre du pire au meilleur, pour une buse diamètre 600 et une vitesse d'eau de 2 m/s :

Départ saillie.png

Départ brusque.png

Départ profilé.png

dB-)

[alexb]

Classeur hydro-debits annuels.pdf

Bonjour à tous,

Excusez moi de vous embêter encore avec ce sujet, mais j'essaye de faire ma pré-étude le plus précisément possible.
J'ai passé beaucoup de temps dans les limbes de ce super forum mais je voudrais savoir si quelqu'un peut valider mon analyse des débits.
J'ai synthétiser les débits mensuels moyens sur 41 ans dans un tableau excel en utilisant de tranches de 0,5m3 pour savoir quels étaient les débits les plus courants.
Aurais-je du plutôt prendre les débits journaliers?
Il en ressort une première tranche de 2,5 à 3 m3 et que le débit maximum d'armement pourrait être de 5m3.
J' hésite entre 2 solutions, une turbine variable ayant pour débit maximum 5m3 ou deux turbines de 2,5m3, 1 fixe et 1 variable.
Quelles sont les pertes d'un convertisseur de fréquences lorsque la turbine n'est plus alimentée que par 40% de son débit?

Concernant le débit réservé, puis-je prendre comme base 10% du débit moyen de la station de mesure qui se situe à 5km en amont?

Hors sujet: le débat sur la transition énergétique et/ou l'idée d'un syndicat des petits producteurs est très intéressante.

Merci
A bientôt

Alex

[CF21]

Bonjour

Je pense que c'est mieux d'avoir des débits journaliers. J'avais essayé sur un site ici (barrage communal) en prenant les débits d'une station de référence (onglet 1), en interpolant au site et en usant d'une formule de production avec tarif hiver / été + hypothèse de débit d'équipement / armement (onglet 2) et en faisant une courbe des débits journaliers moyens classés (onglet 3).

DebitJournalierFoulonLaume.xls

C'était pour exposer le principe et donner un premier ordre de grandeur aux élus, donc le calcul n'est pas complet. Si j'avais dû le faire "sérieusement", j'aurais approfondi l'onglet n°2 : sur le maximum de durée (40 ans), avec des hypothèses correctes en armement / équipement (pour écrémer de manière réaliste les débits non turbinés), avec une formule elle aussi plus réaliste de rendement final en fonction des variations de débit (donc une macro à prévoir avec calcul conditionnel), voir ce que cela donne chaque mois / chaque année.

(Didier avait fait un petit tableur très bien avec différentes hypothèses de turbine sur Q et H en variables ouvertes.)